SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO SPETOS EL ISEÑO El método de tuberías Victaulic puede utilizarse para unir diferentes sistemas de tuberías para una gran variedad de servicios. Puede emplearse para tamaños de tubos, materiales y espesores diferentes, y optar por sistemas rígidos o flexibles. Para información sobre los productos en relación con el uso en diferentes materiales de tuberías, consulte las secciones apropiadas de este catálogo. l igual que con cualquier método de tuberías, se debe tener en cuenta su naturaleza a la hora de diseñar los sistemas de tubería. Los datos de este diseño se aplican en principio a tubos de extremo ranurado, aunque gran parte de la información se aplica a otros sistemas mecánicos de tuberías Victaulic utilizados con componentes ranurados. El material presentado se ha creado únicamente como referencia para el diseño de tuberías utilizadas con productos Victaulic para sus aplicaciones indicadas y no como sustitución de operaciones de mantenimiento profesionales y competentes, que son un requisito obvio para cualquier aplicación específica. Una buena práctica debe ser lo principal. No supere nunca las presiones, temperaturas, cargas externas o internas, prestaciones y tolerancias indicadas. unque se ha hecho lo posible para asegurar la máxima precisión, Victaulic ompany, sus sucursales y empresas filiales no garantizan, ni expresa ni implícitamente, la comerciabilidad o adecuación para un fin particular en relación con la información incluida en este catálogo o los materiales a los que se refiere. Las ilustraciones de este catálogo no se han elaborado a escala y pueden haber sigo exageradas para una mayor claridad. ualquier persona que utilice la información o el material incluidos lo hace bajo su propia responsabilidad y asume las obligaciones resultantes de dicho uso. OPLMIENTOS RÍGIOS Los sistemas de uniones rígidas de extremo ranurado (incluyendo Estilos 07, W07 (Sistema de ranurado avanzado), 307, HP-70, 005 y otros) forman un bloqueo mecánico y resistente a la fricción en los extremos de los tubos que conforma una unión rígida. Los acoplamientos rígidos HP-70 se enganchan en la base de la ranura creando una unión rígida. Los acoplamientos Zero-Flex Estilo 07 tienen un diseño único y patentado de cierre angular que contrae la carcasa en la ranura en toda la circunferencia del tubo y lo sujeta con rigidez. Las carcasas se deslizan en el cierre angular en vez de unirse a escuadra. OPLMIENTOS TIPO IERRE NGULR PTENTO OPLMIENTO HP-70 Este ajuste deslizante también fuerza el contacto de las secciones opuestas en el interior y exterior de los bordes de la ranura, obligando a una separación máxima de las extremidades del tubo en la unión durante el montaje. Estos productos presentan características de comportamiento similares a las de los sistemas soldados o con brida al conservar una alineación estricta y no estar sujetos a deflexiones durante la operación. Por esta razón estos productos tienen técnicas similares a las utilizadas en sistemas tradicionales soldados o con brida. En los sistemas con acoplamientos rígidos se debe compensar la contracción o el alargamiento térmico del sistema de tuberías en su diseño. Esto requiere el uso adecuado de componentes flexibles, (acoplamientos flexibles, juntas y liras con acoplamientos flexibles en los codos, etc.) de manera que no se formen momentos de flexión en las uniones. onsulte el folleto Victaulic 26.02 para más información. OPLMIENTOS FLEXILES Se deben tener en cuenta los siguientes factores cuando se diseñen o se instalen sistemas de tuberías flexibles de extremo ranurado (incluyendo Estilos 75, 77, W77 [Sistema de ranurado avanzado] y otros). EMPUJE E PRESIÓN uando un acoplamiento mecánico flexible ranurado es sometido a fuerzas que intentan separar los extremos de los tubos, la pestaña de la ranura queda presionada contra la cara interna de la llave de la brida. Esto es lo que impide que los tubos se separen. La fuerza admisible que puede soportar una unión varía para diferentes tipos de acoplamientos, grosores, tipos de tubos y ranuras. En los datos del producto bajo la columna arga final máxima admisible se indica la carga final máxima admisible provocada por una presión interna y una carga externa que deben soportar los diferentes acoplamientos. uando esta fuerza final es debida a un extremo cerrado o a un cambio de dirección, puede calcularse el empuje de presión transmitido por la unión con la siguiente fórmula: donde: = π 4 = Empuje de presión o carga final (lbs.) = iámetro externo del tubo (pulgadas) p = Presión interna (psi) 2 P El tubo alcanzará la extensión máxima de las holguras disponibles de su extremo cuando se le permite su flotar. Verifique que el movimiento resultante en sistemas instalados de forma aleatoria no dañe las uniones en cambios de sentido o en conexiones de ramales o piezas de la estructura u otro equipo. Tenga también en cuenta que la expansión térmica de los tubos incrementará el movimiento total en esos casos. JUITRIO ONTRTIST INGENIERO Sistema Nº Propuesto por Sec. espec. Para Localización Fecha probado Fecha _1
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO UNIONES ESVIS NO HY EXPNSIÓN/ONTRIÓN Presión cero L Línea presurizada Para expansión Para deflexión Suspensión Planta (Presión cero) Planta (Presionado) Efecto bruto de una Fuerza sujeción lateral inadecuada lateral en un sistema suspendido. (figura exagerada para mayor claridad) Para sistemas anclados, donde no existen empujes de presión para mantener en tensión las uniones, o en sistemas donde se han desviado intencionadamente las uniones (por ejemplo en curvas), se ofrece una sujeción lateral para evitar el movimiento de los tubos debido a la acción de los empujes de presión en las deflexiones. No se aconseja el uso de suspensiones ligeras para evitar el movimiento lateral de los tubos. Se debe tener en cuenta la aparición de pequeñas deflexiones en todos los tubos rectos y de empujes laterales en las uniones. No es posible la deflexión angular en uniones ensambladas o espaciadas al máximo a menos que los extremos de los tubos tengan libertad de movimiento según necesidades. Las uniones desviadas sin sujeción se enderezarán bajo la acción de empujes de presión axiales u otras fuerzas que actúen para separar los tubos. Si se van a mantener desviadas las uniones, se deben anclar los tubos para restringir los empujes de presión y las fuerzas de empuje finales, en caso contrario se debe ejercer una fuerza lateral suficiente para mantener la junta desviada. F El método ranurado no permitirá el movimiento lineal y angular máximos a la vez en la misma unión. Si se espera que se produzcan ambos a la vez, se deberán diseñar los sistemas con suficientes uniones para absorber ambos movimientos, incluyendo las tolerancias recomendadas. Los acoplamientos flexibles no permiten la expansión o la contracción automáticas de los tubos. usque siempre el valor más adecuado para holguras de extremos de tubo. En sistemas anclados, las separaciones se deben montar para crear combinaciones de expansión y contracción. En sistemas de movimiento libre se deben utilizar desfases de longitud suficiente para absorber el movimiento sin desviar en exceso las uniones. G TOTLMENTE SEPRO Expansión sólo TOTLMENTE ENSMLO ontracción sólo PRILMENTE SEPRO Expansión y contracción El movimiento lineal existente en uniones flexibles de tuberías roscadas se indica en la sección Prestaciones para cada estilo de acoplamiento Victaulic, y son valores MÁXIMOS. Para fines de diseño e instalación se deben reducir estas cantidades por los factores siguientes para permitir las tolerancias de roscado del tubo. Se producirán siempre fuerzas laterales (F) en uniones desviadas debido a la presión interna. Una unión totalmente desviada no podrá crear el movimiento lineal total normalmente presente en la misma. TOLERNI EL MOVIMIENTO LINEL 3/4 31/2 /20 90 mm Reduzca un 50% las cantidades indicadas 4 /100 mm y mayor Reduzca un 25% las cifras indicadas Los tubos con ranuras de corte estándar ofrecerán el doble de capacidades de expansión/contracción o deflexión que un tubo ranurado por laminación estándar. esalineación lateral Se requieren al menos dos acoplamientos flexibles para solucionar la desalineación lateral de los tubos. La deflexión angular de cada unión no debe exceder la eflexión máxima del centro indicada para cada estilo de acoplamiento Victaulic. _2
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO ESFSES Y ONEXIONES E RMLES L Movimiento causado por empujes de presión El desfase debe tener una longitud suficiente Verifique que las conexiones de ramales y los desfases sean suficientemente largos para no exceder la deflexión angular máxima del acoplamiento (indicada en la sección Prestaciones para cada tipo de acoplamiento) y que pueda admitir el movimiento anticipado total de los tubos. En caso contrario, ancle el sistema para desviar el movimiento de ellos. Verifique también que los tubos adyacentes puedan moverse libremente para tener en cuenta los movimientos anticipados (consulte la página 6 para más información.) EFLEXIONES NGULRES La deflexión angular disponible en uniones de tubos ranurados se incluye en la sección Prestaciones para cada estilo de acoplamiento Victaulic. Éstos son valores MÁXIMOS. Para fines de diseño e instalación se deben reducir estas cantidades por los siguientes factores para así permitir tolerancias de ranurado de los tubos. = eflexión angular máxima entre centros como se indica en la sección Prestaciones. = eflexión máxima (grados) del centro como se indica en la sección Prestaciones (el valor indicado será reducido por la tolerancia del diseño). = iámetro exterior real (pulgadas) L = Longitud del tubo (pulgadas) ESLINEIÓN La desalineación de los tubos puede absorberse con un sistema de tubos ranurados flexible Victaulic. Recuerde que deben utilizarse al menos dos acoplamientos flexibles para el desplazamiento lateral y la deflexión angular combinados (Y). (onsulte el folleto 26.03 para más información). Y G L El movimiento existente puede calcularse a partir de la sección Prestaciones para acoplamientos flexibles. ISEÑO E L URV Las curvas pueden instalarse con longitudes de tubos rectos utilizando la deflexión angular (en la sección Prestaciones) disponible en cada acoplamiento flexible. Recuerde que si se utiliza el ángulo máximo de deflexión en los acoplamientos para crear la curva, no hay tolerancia para la expansión/contracción. NOT: los empujes de presión tenderán a enderezar la curva. Se debe tener en cuenta un anclaje apropiado. L = N TOLERNI EL MOVIMIENTO NGULR 3/4 3 1/2 /20 90 mm Reduzca un 50% las cantidades indicadas 4 /100 mm y mayor Reduzca un 25% las cifras indicadas Los tubos con ranuras de corte estándar ofrecerán el doble de capacidades de expansión/contracción o deflexión que un tubo ranurado por laminación estándar. La deflexión angular presente en una unión de tubos ranurados flexibles Victaulic es útil para simplificar y acelerar la instalación. NOT: las uniones totalmente desviadas no pueden crear movimiento lineal. Las uniones parcialmente desviadas ofrecerán algo de movimiento lineal. NOT: los empujes de presión tenderán a enderezar un tubo desviado. donde: Y = esalineación (pulgadas) G L Y = L SIN G = SIN -1 Y = G x L G = Movimiento final máximo admisible de los tubos (pulgadas) como se indica en la sección Prestaciones (el valor indicado será reducido por la tolerancia del diseño). Y donde: R R R R = L L = 2 R Sin N = 2 Sin 2 2 N = Número de acoplamientos R = Radio de la curva (pies) L = Longitud del tubo (pies) = eflexión del centro ( ) de cada acoplamiento (consulte las hojas de datos los valores indicados serán reducidos por la tolerancia del diseño) = eflexión angular combinada de todos los acoplamientos Para curvas de menos de 90 de deflexión total pueden utilizarse los datos indicados en la página anterior para determinar: 1. El radio de curvatura que puede crearse utilizando tubos de una longitud dada y usando el ángulo de deflexión total o parcial disponible de los acoplamientos empleados. omo alternativa, la longitud máxima del tubo que puede utilizarse para solucionar una curva de un radio determinado utilizando el ángulo de deflexión máximo o parcial disponible de los acoplamientos. 2. El número total de acoplamientos flexibles necesarios para solucionar una curva con un ángulo de deflexión dado. _3
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO SUJEIÓN E LOS TUOS NLJE Y GUIO OPLMIENTOS FLEXILES OPLMIENTOS RÍGIOS uando se diseña el anclaje, el soporte y los sistemas de guiado para sistemas de tuberías con acoplamientos mecánicos ranurados flexibles o rígidos, habrá que tener en cuenta algunas características de esos acoplamientos, que diferencian a los acoplamientos ranurados flexibles de otros tipos y métodos de unión de tuberías. Una vez entendido esto, el diseñador puede beneficiarse de las muchas ventajas que tienen estos acoplamientos. Llave de acoplamiento: = coplamiento rígido = coplamiento flexible USO E SUSPENSIONES Y SOPORTES Se debe contemplar el uso de suspensiones y soportes que ofrezcan libertad de movimiento en uno o varios sentidos para permitir el movimiento de los tubos. Los sistemas de suspensión por muelle son excelentes para permitir el movimiento de los tubos. Movimiento debido al empuje de presión esfase En el sistema ilustrado, si se hubieran instalado todas las uniones ensambladas o sólo parcialmente abiertas cuando se presurizan, los extremos de los tubos se moverán al máximo permitido por el acoplamiento, y este movimiento se acumulará en el extremo del sistema. El desfase deberá ser capaz de desviarlo suficientemente para evitar momentos de flexión peligrosos en las uniones del desfase. Recuerde, si se expanden los tubos debido a cambios térmicos, se producirá un alargamiento en los extremos. NLJE Y SOPORTE = nclaje = Resistencia lateral OSILIÓN E L OM JUSTE E L FLEXIILI EL OPLMIENTO Los acoplamientos ranurados flexibles dotan a las uniones de flexibilidad angular y movimiento rotativo, grandes ventajas a la hora de instalar y crear sistemas de uniones, pero deben tenerse en cuenta cuando se determine el espaciado de suspensiones y soportes. Elevación frontal ombeo causado por la flexibilidad Vista lateral Verifique que el anclaje y el soporte son adecuados. Utilice anclajes para eliminar el movimiento o para proteger los cambios críticos de dirección, conexiones de ramales y estructura. El espaciado y los tipos de soportes deben tener en cuenta los movimientos de los tubos. Si se utilizan acoplamientos rígidos, se debe considerar el uso de juntas de expansión si se espera movimiento térmico. REGLS PLILES TRMOS LRGOS E TUERÍ Para tramos largos de tubería que incorporen acoplamientos flexibles, lo normal es anclar o bloquear todos los cambios de dirección de los tubos para evitar que los empujes de presión creen alargamientos lineales en las uniones flexibles. Tal vez necesite guiar la tubería para evitar su movimiento lateral entre los anclajes. Pueden instalarse anclajes intermedios para controlar el movimiento de las tuberías en zonas seleccionadas y para reducir las fuerzas en los extremos de tubos en las juntas. uando los cambios de dirección se localizan en una estructura (por ejemplo, en una sala de bombas), puede utilizarse un anclaje principal en el punto de cambio de dirección para solucionar las cargas creadas por los empujes de presión. El anclaje debe evitar también el movimiento no deseado de las tuberías en las conexiones del equipo. omo se observa en la figura, es obvio que este sistema necesita más suspensiones para eliminar la caída de los tubos. Por ello deben tenerse en cuenta las posiciones de los sistemas de suspensión en relación con el movimiento angular y rotativo que se producirá en las uniones. Los acoplamientos rígidos Zero-Flex Estilo 07 son muy aconsejables en salas de máquinas y de calderas, ya que aportan una mayor rigidez cuando se necesita. _4
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO SOPORTE E TUERÍS OPLMIENTOS FLEXILES OPLMIENTOS RÍGIOS Las tuberías unidas con acoplamientos ranurados, como los demás sistemas de tubería, necesitan un sistema para soportar el peso de los tubos, del equipo y del fluido. l igual que en los demás métodos de unión de tuberías, el método de soporte o de suspensión debe eliminar cualquier tensión en las uniones, tuberías y otros componentes. demás, el método de sujeción debe permitir el movimiento de las tuberías donde se necesite y contribuir a otros requisitos especiales, como el drenaje, etc. según requisitos del diseñador. El sistema mecánico de sujeción para acoplamientos flexibles de tuberías ranuradas debe tener en cuenta algunos de los requisitos especiales de estos acoplamientos. En las tablas se observa la distancia máxima sugerida entre soportes de tubería para tramos rectos horizontales de tubería de acero de peso estándar para agua o líquidos de densidad similar. No han sido diseñados para su uso como especificaciones para todas las instalaciones. Esto NO se aplica donde se realizan cálculos críticos o donde haya cargas concentradas entre sujeciones. No monte sujeciones directamente en los acoplamientos. Sujete sólo los tubos adjuntos y el equipo. SISTEMS RÍGIOS Para el acoplamiento rígido Victaulic Estilos 07, W07, 307, HP-70, 005, 009 y otros, puede utilizarse el espaciado máximo de las suspensiones de abajo. Medida Tamaño iámetro nominal exterior real Pulgadas/ Pulgadas/ mm mm istancia máxima sugerida entre sujeciones Pies/metros Servicio de agua Servicio de gas o de aire * * 1 1.315 7 9 12 9 9 12 25 33,7 2,1 2,7 3,7 2,7 2,7 3,7 11/4 1.660 7 11 12 9 11 12 32 42,4 2,1 3,4 3,7 2,7 3,4 3,7 11/2 1.900 7 12 15 9 13 15 40 48,3 2,1 3,7 4,6 2,7 4,0 4,6 2 2.375 10 13 15 13 15 15 50 60,3 3,1 4,0 4,6 4,0 4,6 4,6 3 3.500 12 15 15 15 17 15 80 88,9 3,7 4,6 4,6 4,6 5,2 4,6 4 4.500 14 17 15 17 21 15 100 114,3 4,3 5,2 4,6 5,2 6,4 4,6 6 6.625 17 20 15 21 25 15 150 168,3 5,2 6,1 4,6 6,4 7,6 4,6 8 8.625 19 21 15 24 28 15 200 219,1 5,8 6,4 4,6 7,3 8,5 4,6 10 10.750 19 21 15 24 31 15 250 273,0 5,8 6,4 4,6 7,3 9,5 4,6 12 12.750 23 21 15 30 33 15 300 323,9 7,0 6,4 4,6 9,1 10,1 4,6 14 14.000 23 21 15 30 33 15 350 355,6 7,0 6,4 4,6 9,1 10,1 4,6 16 16.000 27 21 15 35 33 15 400 406,4 8,2 6,4 4,6 10,7 10,1 4,6 18 18.000 27 21 15 35 33 15 450 457,0 8,2 6,4 4,6 10,7 10,1 4,6 20 20.000 30 21 15 39 33 15 500 508,0 9,1 6,4 4,6 11,9 10,1 4,6 24 24.000 32 21 15 42 33 15 600 610,0 9,8 6,4 4,6 12,8 10,1 4,6 * El espaciado corresponde a SME 31.1 ódigo de tubería de potencia. El espaciado corresponde a SME 31.9 ódigo de tuberías para instalaciones de edificios. El espaciado corresponde a NFP 13 Sistemas de rociado anti-incendios. SISTEMS FLEXILES Para los acoplamiento estilos 75, 77, W77, 770 y otros. Los acoplamientos ranurados estándar permiten un movimiento controlado angular, lineal y rotacional en todas las juntas para adaptarse a la expansión, contracción, asentamiento, vibración, ruido y demás movimientos del sistema de tuberías. Estos elementos son muy ventajosos para el diseño del sistema pero deben tenerse muy en cuenta al determinar el emplazamiento y espaciado de las suspensiones y soportes. Espaciado máximo de las suspensiones Para tramos rectos sin cargas concentradas y donde se necesite movimiento lineal máximo. TMÑO EL TUO Pulgadas/mm nominales 3/4 1 20 25 11/4 2 32 50 21/2 4 65 100 5 8 125 200 10 12 250 300 14 16 350 400 18 24 450 600 28 42 700 1050 Longitud del tubo en pies/metros 7 10 12 15 20 22 25 30 35 40 2,1 3,0 3,7 4,6 6,1 6,7 7,6 9,1 10,7 12,2 *Suspensiones medias por longitud de tubo espaciadas homogéneamente 1 2 2 2 3 3 4 4 5 6 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 1 1 2 2 2 2 2 3 4 4 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 *No debe dejarse sin soporte ningún tramo de tubería entre dos acoplamientos dados. NOT: los valores de espaciado máximo de suspensiones de 14 16 se aplican a los acoplamientos Estilo 77 de 377 mm y 426 Espaciado máximo de las suspensiones Para tramos rectos sin cargas concentradas y donde no se requiera movimiento lineal máximo. TMÑOS E TUERÍS Pulgadas/mm nominales istancia máxima sugerida entre sujeciones Pies/metros 3/4 1 8 20 25 2,4 11/4 2 10 32 50 3,0 21/2 4 12 65 100 3,7 5 8 14 125 200 4,3 10 12 16 250 300 4,9 14 16 18 350 400 5,5 18 24 20 450 600 6,1 28 42 21 700 1050 6,4 NOT: los valores de espaciado máximo de suspensiones de 14 16 se aplican a los acoplamientos Estilo 77 de 377 mm y 426 mm _5
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO Espaciado de las suspensiones en sistemas rígidos de acero inoxidable de pared ligera Los sistemas de tubos rígidos de acero inoxidable de pared ligera requieren suspensiones para cumplir con los siguientes requisitos de espaciado. Para sistemas flexibles, consulte las tablas de la sección Sistemas flexibles. Para sistemas rígidos, consulte la tabla de abajo para un espaciado máximo de los soportes. TMÑO TUO istancia máxima sugerida entre sujeciones Pies/metros Tamaño nominal pulgadas/mm Schedule 10S Schedule 5S 2 10 9 50 3,1 2,7 3 12 10 80 3,7 3,1 4 12 11 100 3,7 3,4 6 14 13 150 4,3 4,0 8 15 13 200 4,6 4,0 10 16 15 250 4,9 4,6 12 17 16 300 5,2 4,9 14* 21 350 6,4 16* 22 400 6,7 18* 22 450 6,7 20* 24 500 7,3 24* 25 600 7,6 * El espaciado de las suspensiones para estos tamaños se aplica a los acoplamientos rígidos GS Estilo W89 y Estilo W489 NLJES OPLMIENTOS FLEXILES OPLMIENTOS RÍGIOS Pueden utilizarse anclajes para evitar el movimiento provocado por el empuje de presión. Se utilizan comúnmente dos tipos de anclajes:. nclajes principales. nclajes intermedios. nclajes principales Los anclajes principales se instalan en las terminaciones o cerca de ellas y cambian la dirección de un tubo. Las fuerzas que actúan sobre un anclaje principal proceden del empuje de presión interno, y estas fuerzas pueden generar grandes cargas que pueden requerir un análisis estructural. = Empuje de presión (libras) = iámetro exterior de la tubería (pulgadas) p = Presión interna (psi) = 4 π 2 p r = 2 sin 2 r = Empuje de presión resultante r r r = 2 sin 2. nclajes intermedios Los anclajes intermedios dividen un tubo largo, con anclajes principales en cada extremo, en secciones de expansión individuales. El empuje de presión de cada anclaje intermedio anula el anterior. uando se produce un cambio en el diámetro del tubo, se genera un empuje de presión diferencial que actúa en un anclaje intermedio. 1 2 1 > 2 _6
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO El empuje de presión diferencial se calcula: = p ( π 1 2 π 2 ) 2 4 4 Para mantener alineada la tubería puede ser necesario guiarla para evitar el movimiento lateral o la deflexión en las uniones de acoplamientos flexibles. omo alternativa se pueden utilizar acoplamientos rígidos para evitar la deflexión de las uniones donde no se desee. PLIIONES El método de tuberías ranuradas ofrece numerosas ventajas mecánicas, pudiendo ser utilizado por el diseñador de sistemas para su propio beneficio. Las siguientes funciones no deben ser consideradas como recomendaciones para un sistema específico. El método de tuberías ranuradas Victaulic, cuando se utiliza en un sistema de tuberías, debe ser montado siempre en diseños acordes con buenas prácticas de montaje de tubos. Se deben consultar siempre los aspectos del diseño para la fabricación y la instalación de sistemas de tubería ranurados tratados en otras secciones de este manual. EXPNSIÓN Y/O ONTRIÓN TÉRMIS Puede absorberse el movimiento de los sistemas de tubería debido a cambios térmicos con el método de tubos ranurados. Se deben usar uniones suficientemente flexibles para admitir el movimiento anticipado, incluyendo su tolerancia. Si el movimiento anticipado es mayor que el creado por el número total de uniones en el sistema, se deberá montar una expansión adicional tipo junta de expansión Victaulic Estilo 150 ó 155 (ver documentación separada). Los sistemas rígidos deberán utilizar juntas de expansión o acoplamientos flexibles en los desfases donde se requiere movimiento del sistema. Ejemplo 3: 1 L2 L3 2 L1 EJEMPLO 3 Para sujetar este sistema de manera adecuada, habrá que montar un anclaje de empuje de presión en el punto para así evitar que se fuercen los tubos externos hacia dentro por la acción del empuje de presión sobre el codo. entro habrá que montar una suspensión en el punto 1, o un soporte base en el punto 2. Si se produce algún movimiento inesperado de la tubería, no se necesita anclaje, la función de auto-sujeción de las juntas mantendrá bien sujetas las tuberías. En la parte exterior habrá que asegurarse que no se exceda la carga final máxima de las juntas debido al movimiento térmico de los tubos. Pueden requerirse anclajes intermedios. La tubería debe sujetarse correctamente ( ) y guiarse. uando no se requieren acoplamientos flexibles, los acoplamientos rígidos pueden reducir el uso de soportes y desfases (excepto cuando se prevé movimiento térmico). Ejemplo 1: EJEMPLO 1 Sistemas de tuberías recto de 400 pies/122 m de longitud; longitudes aleatorias de 6 /150 mm; 20 pies/6,1 m; instalados a 60 F/15,5 (también a la temperatura de funcionamiento más baja); temperatura de funcionamiento máxima de 180 F/82,2. Las tablas de expansión estándar indican que este sistema dará 3.7 /94 mm de movimiento anticipado total. 20 Uniones entre puntos de anclaje x 1/4 /6,4 mm Movimiento por cplg. (Estilo 77 en tubo ranurado cortado) 5 /128 mm Movimiento disponible 25% Tolerancia del movimiento (ver Sección 27.02) 3.75 /96 mm Movimiento disponible ajustado Ejemplo 4: EJEMPLO 4 nclaje en para evitar que el empuje de presión desplace la unidad de expansión. oloque guías en los puntos para dirigir el movimiento hacia la junta de expansión. onsulte la página 5 para sugerencias de soporte de tubos. L L Ejemplo 2: EJEMPLO 2 Igual que el anterior. Instalado a 20 F/ 6,7 y operando a 200 F/93. Movimiento anticipado = 5.5 /139 mm. Una junta de expansión estándar Victaulic Estilo 150 de 6 /150 mm ofrecerá 3 /80 mm de movimiento adicional requerido. onsulte la documentación separada. En el ejemplo anterior podrían haberse utilizado acoplamientos rígidos Estilo 07 y compensar el requisito de expansión y/o contracción con acoplamientos flexibles adicionales y/o juntas de expansión Estilo 150, 155 según necesidades. Ver sugerencias de soporte de tubería en la página 5. Ejemplo 5: EJEMPLO 5 nclaje en un extremo del tramo largo. Puede utilizarse un tubo de longitud suficiente entre dos acoplamientos flexibles, antes de una ubicación fija, para absorber el alargamiento/contracción de todo el tramo. Utilice acoplamientos rígidos en el tramo largo para eliminar el movimiento provocado por el empuje de presión. _7
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO ½ L Ejemplo 6: ½ L EJEMPLO 6 ½ L ½ L nclaje en el centro del tramo largo. 1/2 del movimiento se dirigirá hacia cada codo. Puede utilizarse un tubo de longitud suficiente entre dos acoplamientos flexibles, antes de la ubicación fija, para absorber el alargamiento/contracción del tramo largo. Utilice acoplamientos rígidos en el tramo largo para eliminar el movimiento provocado por el empuje de presión. NLJE Y SUJEIÓN E TUERÍS VERTILES Pueden utilizarse diferentes métodos para instalar sistemas de tuberías verticales SISTEM FLEXILE VITULI Las verticales o risers se instalan generalmente con anclajes en la base y en la parte superior guiando los tubos en cada planta para así evitar que oscilen o serpenteen. Un pre-espaciado de los extremos de los tubos tendrá presente la expansión térmica hasta el valor máximo indicado en nuestra documentación. Las verticales con conexiones de ramales deben llevar anclajes intermedios o desfases para evitar el movimiento del sistema en esos puntos, que provocaría el corte de componentes o ramales. SISTEM RÍGIO VITULI Las verticales montadas enteramente con acoplamientos rígidos pueden ser tratadas de manera similar a los sistemas soldados y, cuando se requiere movimiento térmico, se necesitan juntas de expansión o desfases para evitar que el sistema se mueva y se dañen los componentes. Lógicamente estos sistemas son mejores cuando se necesita rigidez, como en salas de equipos mecánicos, conexiones de bombas, etc. SISTEM OMINO VITULI iseñando verticales con el sistema combinado puede beneficiarse de la rigidez de los acoplamientos Estilo 07 para reducir los requisitos de guiado, y de la flexibilidad de los acoplamientos Estilo 77 con manguitos cortos o de la junta de expansión Mover Estilo 150, para absorber el movimiento térmico requerido. 1. Verticales con compensadores térmicos suplementarios uando se necesita un mayor movimiento de las tuberías, el movimiento de las uniones puede complementarse con unidades de expansión Victaulic formadas por una serie de manguitos cortos y acoplamientos o con juntas de expansión Mover Estilo 155 o Estilo150. onsulte la documentación Victaulic 09.06 para detalles de instalación. Se ilustra un sistema típico. Se debe montar una guía adecuada. Este sistema necesitará anclajes de empuje de presión en los puntos y y, dependiendo de la longitud del conducto vertical, anclajes intermedios en el punto para reducir el movimiento de la tubería y soportar parte del peso total si fuera necesario. uando se utilice este método, habrá que considerar si las tuberías están apiladas (es decir, ensambladas en los extremos), los acoplamientos de unión de tuberías no pueden absorber la expansión, por lo que puede ser necesario colgar las tuberías en los puntos y. Tenga también en cuenta el movimiento para que no se añadan fuerzas cortantes en los ramales. _8
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO 2. Tratamiento de verticales con conexiones de ramales Las verticales de movimiento libre pueden provocar fuerzas cortantes en las conexiones de los ramales debido a los empujes de presión y/o al movimiento térmico. La tubería debe anclarse en la base o cerca de ella con un anclaje principal de empuje de presión capaz de soportar el empuje de presión y el peso local de la tubería y los fluidos. eben tenerse en cuenta los movimientos de la tubería horizontal en la base del elevador. uando se utilizan acoplamientos flexibles, el sistema puede anclarse en el punto superior con un anclaje capaz de soportar el empuje de presión máximo en la parte superior de la vertical más el peso local de la tubería. on el uso de este anclaje superior se evita que las uniones cerradas se abran bajo presión y provoquen movimiento en la parte superior de la vertical. omo alternativa se puede utilizar acoplamientos rígidos que impidan que se abran las uniones cerradas. El sistema puede anclarse en el punto también, y pueden utilizarse anclajes intermedios en para soportar el peso local de la tubería. ependiendo de la aplicación, se debe tener en cuenta el movimiento térmico. 3. Tratamiento de verticales sin conexiones de ramales para acoplamientos flexibles on este método se crea de nuevo un anclaje de empuje principal en la parte inferior de los soportes del conducto vertical y soporta el peso total de la tubería y los fluidos. Se debe guiar a intervalos para evitar que oscile el elevador. S Este método se utiliza a menudo para sistemas de tubos de subida contra incendios o sistemas similares donde el movimiento puede provocar el corte de componentes intermedios o ramales. Los tendidos de tuberías entre los anclajes superior e inferior deben sujetarse con un anclaje intermedio ( ) capaz de soportar el peso local de la tubería y evitando el movimiento lateral. Se deben montar bridas intermedias a una distancia mínima de cada tramo de tubería. Se debe considerar una separación adecuada de la tubería para permitir un movimiento térmico adecuado dependiendo de la naturaleza del movimiento esperado (consulte la sección spectos del diseño). La medida S de la tubería en la parte superior del conducto vertical debe ser suficientemente larga para absorber el movimiento vertical total. Este movimiento es el resultado del efecto combinado de extensión máxima del tubo a las holguras disponibles en sus extremos y debido a los empujes de presión y al aumento térmico. _9
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO S Los acoplamientos rígidos se deben utilizar también para evitar que se abran las juntas cerradas. Para que el desfase S de la parte superior del conducto vertical pueda absorber el aumento térmico, será necesario utilizar el número requerido de acoplamientos flexibles dependiendo de la deflexión angular. 4. Tratamiento de verticales para eliminar las cargas concentradas del anclaje h 3 nclaje PLIIONES SÍSMIS onsulte la documentación Victaulic 26.12 para información detallada sobre temas de diseño para aplicaciones sísmicas. El sistema Victaulic ofrece numerosas funciones de diseño mecánico útiles para sistemas sujetos a condiciones sísmicas. La flexibilidad inherente de los acoplamientos flexibles como los Estilo 75 y 77 actúa para reducir la transmisión de tensiones por el sistema de tuberías, y la junta elástica ayuda a reducir aún más la transmisión de vibraciones. uando no se desea ninguna flexibilidad pueden utilizarse acoplamientos rígidos como los Zero-Flex Estilo HP-70 y 07. omo regla general se utilizan el arrostramiento sísmico y soportes en sistemas de tubería para evitar un movimiento excesivo durante un seísmo que puede provocar una tensión en las tuberías controlando y dirigiendo el movimiento del sistema. e forma similar, los soportes para un sistema de tuberías ranuradas Victaulic deben limitar los movimientos de las tuberías para que no excedan las deflexiones admisibles y las cargas finales recomendadas. Una fuente de referencia excelente, que cubre estos sistemas de tubería, es NFP 13 (Instalación de sistemas de rociadores). La norma exige proteger los sistemas de rociadores para reducir o evitar la rotura de las tuberías ante un movimiento sísmico. Esto se consigue con dos técnicas: a) Haciendo flexible el tendido de tuberías donde sea necesario (acoplamientos flexibles) b) Fijando el tendido de tuberías a la estructura del edificio para reducir al mínimo el movimiento relativo (arrostramiento transversal) La flexibilidad se consigue con acoplamientos flexibles (por ejemplo, 75, 77) uniendo tubos de extremo roscado, y uniones oscilantes. Los acoplamientos mecánicos tipo rígido (por ejemplo, HP-70, 07), que no permiten el movimiento en la conexión roscada, no se consideran acoplamientos flexibles. Los acoplamientos rígidos se emplean en tramos de tuberías horizontales para fines diferentes a los requisitos de protección sísmica. Líneas de ramales también arriostradas donde el movimiento pueda dañar otro equipo. uando se prevén grandes movimientos de las tuberías, se crean uniones oscilantes sísmicas utilizando acoplamientos flexibles ranurados, manguitos de tubo y codos ranurados, como se muestra en la página 10. h 2 h 1 nclaje uando los requisitos estructurales exijan reducir la carga del anclaje base o las cargas del anclaje superior, habrá que considerar el uso de un sistema en bucle (como se observa). En el sistema del ejemplo, cada anclaje soporta el peso local de la tubería. Este método se utiliza a menudo en edificios altos donde se generan grandes cargas de anclaje. Los desfases deben ser lo suficientemente largos para absorber el movimiento de las tuberías causado por la apertura de los acoplamientos flexibles bajo presión más cualquier movimiento térmico o de otro tipo en tubos y soportes. Pueden utilizarse acoplamientos rígidos para evitar que se abran las juntas, y en los casos en que se prevea un movimiento térmico, se debe absorber con el uso de de acoplamientos flexibles o juntas de expansión. _10
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO odo Victaulic nº 10 de 90 (6 requeridos) coplamiento flexible Victaulic (10 requeridos) Manguito de 10 (2 requeridos) L Longitud de manguito según necesidades 8" 8" L L Posición normal Tubería Elevación frontal Tubería 2 codos Manguito de 10 Manguito de 10 coplamiento L 2 codos 8" 8" Posición normal Rociador contra incendios 2 odos y manguito E L 4" 4" 4" 4" 8" 8" Posición normal Movimiento longitudinal Rociador contra incendios coplamiento odo Movimiento vertical Posición normal odo 4" 8" 4" odo odo Manguito E 2 Longitudes de codos 8½ para tubería de 3 7½ para tubería de 2½ Movimiento lateral En la ilustración de arriba se representa una configuración típica. onsulte el documento Victaulic 26.12 para opciones de diseño específicas. _11
SISTEMS E TUERÍS RNURS TOS E ISEÑO Infórmese de los datos de contacto en 1506 REV TULIZO 4/2005